相关专题：
摘要 文章首先描述了第四代移动通信系统的产生背景以及特点，然后详细介绍和讨论了第四代移动通信系统的网络架构及其关键技术，最后对第四代移动通信系统的发展进行了展望。
1、引言
到目前为止，3G各种标准和规范已达成协议，并已开始商用。可是3G还是有其局限性：由于受到多用户干扰，CDMA难以达到很高的通信速率；由于空中接口标准对核心网的限制，3G所能提供服务速率的动态范围不大，不能满足各种业务类型要求；分配给3G的频率资源已经趋于饱和；3G缺乏全球统一标准；3G所采用的语音交换架构仍承袭了第二代(2G)的电路交换，而不是纯IP方式；流媒体(视频)的应用不尽如人意；数据传输率也只接近于普通拨号接入的水平，更赶不上XDSL等。所以，在第三代移动通信还没有完全铺开，距离完全实用化还有一段时间的时候，已经有不少国家开始了对下一代移动通信系统的研究。
2、系统特点
第四代移动通信技术的概念可称为广带(Broadband)接入和分布网络，具有非对称超过2Mb/s的数据传输能力，对全速移动用户能提供150Mb/s的高质量影像服务，将首次实现三维图像的高质量传输。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统)。其广带无线局域网(WLAN)能与B-ISDN和ATM兼容，实现广带多媒体通信，形成综合广带通信网(IBCN)，它还能提供信息之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。其主要特点是：
(1)通信速度提高，数据传输速率超过UMTS，上网速率从2Mb/s提高到100Mb/s。
(2)以移动数据为主，面向因特网大范围覆盖高速移动通信网络，改变了以传统移动电话业务为主设计移动通信网络的设计观念。
(3)采用多天线或分布天线的系统结构及终端形式，支持手机互助功能，采用可穿戴无线电、可下载无线电等新技术。
(4)发射功率比现有移动通信系统降低10～100倍，能够较好地解决电磁干扰问题。
(5)支持更为丰富的移动通信业务，包括高分辨率实时图像业务、会议电视虚拟现实业务等，使用户在任何地方可以获得任何所需的信息服务，且服务质量得到保证。
(6)多种业务的完整融合。4G应能集成不同模式的无线通信——从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信，移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。各种业务应用、各种系统平台间的互联更便捷、安全，面向不同用户要求，更富有个性化。
3、网络架构
3.1 网络体系结构
在第四代移动通信系统中，为了满足不同用户对不同业务的需求，将各种针对不同业务的接入系统通过多媒体接入系统连接到基于IP的核心网中，形成一个公共的、灵活的、可扩展的平台，网络的连接如图1所示：
图1 4G系统的网络结构
从图1中可看出基于IP技术的网络架构使得用户在2G、3G、4G、WLAN、固定网之间无缝漫游可以实现。我们可将系统网络体系结构分为三层，如图2所示：
图2 4G系统的网络分层
